Kõikide orbitaalmissioonide ajal meie päikesesüsteemi erinevatel planeetidel on teadlased suutnud koguda hämmastavalt palju andmeid, mis aitavad meil mõista meie naabermaailma. Kuid kujutage ette missiooni, mis võiks lennata orbitaalkõrgusest madalamal - tegelikult lennates sisse teise planeedi atmosfääri ja pinnale lähemal - ja kujutage ette, kui detailsemad andmed võiksid olla. Seda tüüpi missioon oleks eriti kasulik Veenusel, kus intensiivne kuumus ja muljumine õhurõhk pinnal välistab põhimõtteliselt mis tahes tüüpi maandumismissiooni edu. Nii et eelmisel aastal, kui NASA moodustas teaduse ja tehnoloogia määratlemise meeskonna (STDT), et uurida Veenuse lipulaeva missiooni kontseptsiooni, ootas tiibu dr Geoffrey Landis. Viimased mitu aastat on Landis koos rühma NASA Glenni uurimiskeskuse teadlaste ja inseneridega uurinud Veenusel päikeseenergial töötava lennuki kontseptsiooni. Landis väidab, et päikeseenergiast toodetud väikelennuk võiks Veenuse atmosfääris pidevalt lennata ja see oleks ideaalne sõiduk andmete kogumiseks nii planeedi atmosfääri kui ka pinna kohta, võimalusega manööverdada peaaegu kõikjal.
"Veenuse vastu on praegu palju huvi," ütles Landis. „Oleme vaadanud Marssi viimasel ajal üsna vähe ja mõnes mõttes on Mars Maa kaksik, aga veelgi enam - Veenus on Maa kaksik. Nii õpime Veenust uurides Maa kohta palju. "
Päikeseküttega lennuk on Landise jaoks pikka aega huvi tundnud. "Veetsin palju aega kolledžites mudellennukite ehitamisel, nii et mõte lendada lennukiga Veenusel kõlas minu jaoks väga huvitavalt," sõnas ta.
Alates 2000. aastast on Landis ja tema meeskond seda kontseptsiooni uurinud ning Landis esitas hiljuti oma järeldused NASA Veenuse STDT-le. "Olen üritanud vaimustada asju, mida oleme teinud," ütles ta. Peamine töö, mida rühm seni teinud on, on keskendunud lennukile endale, kontrollides, kas kontseptsioon tegelikult töötab.
"Oleme teinud põhjaliku disainiuuringu, et teha kindlaks, kas eksponaatoreid leidub," ütles Landis. „Me ei usu, et neid on. Me arvame, et see on väga teostatav projekt. ”
Lennuk peaks Discovery klassi teadusliku missiooni jaoks väikese aerosooli sisse mahtuma. Pärast Veenusesse jõudmist läheks veesõiduk aerosoolist kohale, paisuks lahti ja hakkaks läbi atmosfääri libisema. Kui päikeseelemendid kataksid kogu pinna, lendaks lennuk rangelt päikeseenergia abil, ilma et oleks vaja kütust. Meeskond on välja pakkunud kokkupandava kujunduse, mille tiivaulatus on 9 meetrit ja pikkus veidi alla 7 meetri.
Üllataval kombel ei tohiks Veenuse atmosfääri tihedus olla päikeselennukite jaoks probleemiks. "Kõrgusel, kus me lendame, oleks see nagu mõõduka kõrgusega maa peal lendamine," ütles Landis. “Veenus on tegelikult väga lihtne planeet, kuhu lennata. Huvitav on see, et Veenuse probleem on tuul. Selgub, et see on väga tuuline planeet ja me tahaksime hoida oma päikeselennukit päikese all lendamas, nii et peame lendama tuulest kiiremini, et saaksime päikesevalguses viibida. Kui suudame seda teha, võime põhimõtteliselt igavesti lennata. ”
Veesõiduk peaks suutma püsivalt lennata tuule kiirusel või sellest kõrgemal, umbes 95 m / sek pilve tipus, 65–75 km maapinnast. Madalamal kõrgusel uurimiseks võiks õhusõiduk libiseda mitu tundi allapoole ja seejärel ronida tagasi kõrgemale kõrgusele, võimaldades pilvekihte uurida. Kuid lennuk peaks suurema osa ajast olema päikesevalguses. Meeskonna analüüs aku ladustamise abil tehtud lennu kohta näitab, et planeedi öisel küljel läbimise ajal ei oleks õhusõiduki akutoitel püsimist vaja.
Mis puutub teadusesse, mida saab päikesel töötavast lennukist Veenusel välja uurida, siis on Landise meeskond kavandanud peamiselt missiooni uurida Veenuse atmosfääri. Kuid nad on vaadelnud ka selle kasutamist radarimissioonil ja eriti juhul, kui saaks kasutada kahte lennukit, millest üks võiks olla saatja ja teine vastuvõtja, et teha nn bistaatiline radar, kus muudate nurka edastamine ja vastuvõtja, et anda planeedi kohta lisateavet. Kuid peamiselt lendab lennuk pinnale palju lähemale kui tiirlev kosmoselaev, et koguda täpsemat teavet planeedi kohta.
Landise meeskonna praegune fookus on otsustada, millist tüüpi teadust võiks teha ja kuidas seda kõige paremini saavutada. "See, mida me viimasel ajal teeme, on lihtsalt Veenuse uurimine ja endalt küsimine, mida me teha tahame," ütles Landis. “Kas lennuk on õige asi? Oleme vaadanud ka õhulaevu. Võite teha Zeppelini lennata planeedil Veenus, millel on nii eeliseid kui ka puudusi lennuki suhtes, nii et küsime endalt, millises kõrgusel pilvedes tahame lennata - ülal, all või pilvedes - ja mis teadust me teha saame? Veenuse väga raske osa lendab madalalt. Kõrgel on väga lihtne lennata, kuid mida madalamale lennata oskate, seda parem on teaduse oskus. Kuid madalalt lendamine on keeruline. ”
Huvitaval kombel tegid Bostoni ülikooli tudengid eelmisel aastal ka Veenusel päikeselennuki disainiuuringu ja vaatasid, millise kujunduse Landis meeskond välja pakkus. Ka BU tudengid jõudsid järeldusele, et missioon oli üsna teostatav. “Nad vaatasid lennuki põhikujundust: kas te saate tegelikult Veenusel lennata? Vaatasime selliseid asju nagu, kas te saaksite selle aerosoolikotti kokku voltida ja kuidas seda kasutada jne, ”rääkis Landis. "Leidsime, et see teine uuring oli meie jaoks väga kasulik mõistlikkuse kontroll, kui sõltumatu grupp inimesi vaatas meie ideid ja ütles, et ei, see pole välistatud."
Niisiis, millal võiks päikeseenergial töötav lennukimissioon olla valmis Veenuse kohal lendama? "See sõltub sellest, kui rasket missiooni soovite teha," ütles Landis. „Kui teete lihtsat päikeseenergia lennukit, siis oleme näidanud, et lennukis endas pole ühtegi tehnoloogiapoe kauplejat, nii et ma arvan, et see on midagi, mida saaksime teha lähiajal, järgmiseks kümnendiks. Kuid mida keerulisem on teile huvipakkuv missioon, näiteks öelge, kui olete huvitatud lendamisest madalal või polaaraladel, kohtades, kus on raskem lennata, siis peaksime tagasi minema ja mõtlema, mis on õige sõidukitüüp oleks."
Selles artiklis käsitletakse lisateavet päikeseenergial töötava Venus lennuki kohta
